xref: /qemu/include/hw/virtio/virtio-gpu.h (revision 43692239)
1 /*
2  * Virtio GPU Device
3  *
4  * Copyright Red Hat, Inc. 2013-2014
5  *
6  * Authors:
7  *     Dave Airlie <airlied@redhat.com>
8  *     Gerd Hoffmann <kraxel@redhat.com>
9  *
10  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.
11  * See the COPYING file in the top-level directory.
12  */
13 
14 #ifndef HW_VIRTIO_GPU_H
15 #define HW_VIRTIO_GPU_H
16 
17 #include "qemu/queue.h"
18 #include "ui/qemu-pixman.h"
19 #include "ui/console.h"
20 #include "hw/virtio/virtio.h"
21 #include "qemu/log.h"
22 #include "sysemu/vhost-user-backend.h"
23 
24 #include "standard-headers/linux/virtio_gpu.h"
25 #include "qom/object.h"
26 
27 #define TYPE_VIRTIO_GPU_BASE "virtio-gpu-base"
28 OBJECT_DECLARE_TYPE(VirtIOGPUBase, VirtIOGPUBaseClass,
29                     VIRTIO_GPU_BASE)
30 
31 #define TYPE_VIRTIO_GPU "virtio-gpu-device"
32 OBJECT_DECLARE_TYPE(VirtIOGPU, VirtIOGPUClass, VIRTIO_GPU)
33 
34 #define TYPE_VIRTIO_GPU_GL "virtio-gpu-gl-device"
35 OBJECT_DECLARE_SIMPLE_TYPE(VirtIOGPUGL, VIRTIO_GPU_GL)
36 
37 #define TYPE_VHOST_USER_GPU "vhost-user-gpu"
38 OBJECT_DECLARE_SIMPLE_TYPE(VhostUserGPU, VHOST_USER_GPU)
39 
40 #define VIRTIO_ID_GPU 16
41 
42 struct virtio_gpu_simple_resource {
43     uint32_t resource_id;
44     uint32_t width;
45     uint32_t height;
46     uint32_t format;
47     uint64_t *addrs;
48     struct iovec *iov;
49     unsigned int iov_cnt;
50     uint32_t scanout_bitmask;
51     pixman_image_t *image;
52     uint64_t hostmem;
53     QTAILQ_ENTRY(virtio_gpu_simple_resource) next;
54 };
55 
56 struct virtio_gpu_scanout {
57     QemuConsole *con;
58     DisplaySurface *ds;
59     uint32_t width, height;
60     int x, y;
61     int invalidate;
62     uint32_t resource_id;
63     struct virtio_gpu_update_cursor cursor;
64     QEMUCursor *current_cursor;
65 };
66 
67 struct virtio_gpu_requested_state {
68     uint16_t width_mm, height_mm;
69     uint32_t width, height;
70     int x, y;
71 };
72 
73 enum virtio_gpu_base_conf_flags {
74     VIRTIO_GPU_FLAG_VIRGL_ENABLED = 1,
75     VIRTIO_GPU_FLAG_STATS_ENABLED,
76     VIRTIO_GPU_FLAG_EDID_ENABLED,
77     VIRTIO_GPU_FLAG_DMABUF_ENABLED,
78 };
79 
80 #define virtio_gpu_virgl_enabled(_cfg) \
81     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_VIRGL_ENABLED))
82 #define virtio_gpu_stats_enabled(_cfg) \
83     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_STATS_ENABLED))
84 #define virtio_gpu_edid_enabled(_cfg) \
85     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_EDID_ENABLED))
86 #define virtio_gpu_dmabuf_enabled(_cfg) \
87     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_DMABUF_ENABLED))
88 
89 struct virtio_gpu_base_conf {
90     uint32_t max_outputs;
91     uint32_t flags;
92     uint32_t xres;
93     uint32_t yres;
94 };
95 
96 struct virtio_gpu_ctrl_command {
97     VirtQueueElement elem;
98     VirtQueue *vq;
99     struct virtio_gpu_ctrl_hdr cmd_hdr;
100     uint32_t error;
101     bool finished;
102     QTAILQ_ENTRY(virtio_gpu_ctrl_command) next;
103 };
104 
105 struct VirtIOGPUBase {
106     VirtIODevice parent_obj;
107 
108     Error *migration_blocker;
109 
110     struct virtio_gpu_base_conf conf;
111     struct virtio_gpu_config virtio_config;
112     const GraphicHwOps *hw_ops;
113 
114     int renderer_blocked;
115     int enable;
116 
117     struct virtio_gpu_scanout scanout[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
118 
119     int enabled_output_bitmask;
120     struct virtio_gpu_requested_state req_state[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
121 };
122 
123 struct VirtIOGPUBaseClass {
124     VirtioDeviceClass parent;
125 
126     void (*gl_flushed)(VirtIOGPUBase *g);
127 };
128 
129 #define VIRTIO_GPU_BASE_PROPERTIES(_state, _conf)                       \
130     DEFINE_PROP_UINT32("max_outputs", _state, _conf.max_outputs, 1),    \
131     DEFINE_PROP_BIT("edid", _state, _conf.flags, \
132                     VIRTIO_GPU_FLAG_EDID_ENABLED, true), \
133     DEFINE_PROP_UINT32("xres", _state, _conf.xres, 1024), \
134     DEFINE_PROP_UINT32("yres", _state, _conf.yres, 768)
135 
136 struct VirtIOGPU {
137     VirtIOGPUBase parent_obj;
138 
139     uint64_t conf_max_hostmem;
140 
141     VirtQueue *ctrl_vq;
142     VirtQueue *cursor_vq;
143 
144     QEMUBH *ctrl_bh;
145     QEMUBH *cursor_bh;
146 
147     QTAILQ_HEAD(, virtio_gpu_simple_resource) reslist;
148     QTAILQ_HEAD(, virtio_gpu_ctrl_command) cmdq;
149     QTAILQ_HEAD(, virtio_gpu_ctrl_command) fenceq;
150 
151     uint64_t hostmem;
152 
153     bool processing_cmdq;
154     QEMUTimer *fence_poll;
155     QEMUTimer *print_stats;
156 
157     uint32_t inflight;
158     struct {
159         uint32_t max_inflight;
160         uint32_t requests;
161         uint32_t req_3d;
162         uint32_t bytes_3d;
163     } stats;
164 };
165 
166 struct VirtIOGPUClass {
167     VirtIOGPUBaseClass parent;
168 
169     void (*handle_ctrl)(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq);
170     void (*process_cmd)(VirtIOGPU *g, struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
171     void (*update_cursor_data)(VirtIOGPU *g,
172                                struct virtio_gpu_scanout *s,
173                                uint32_t resource_id);
174 };
175 
176 struct VirtIOGPUGL {
177     struct VirtIOGPU parent_obj;
178 
179     bool renderer_inited;
180     bool renderer_reset;
181 };
182 
183 struct VhostUserGPU {
184     VirtIOGPUBase parent_obj;
185 
186     VhostUserBackend *vhost;
187     int vhost_gpu_fd; /* closed by the chardev */
188     CharBackend vhost_chr;
189     QemuDmaBuf dmabuf[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
190     bool backend_blocked;
191 };
192 
193 #define VIRTIO_GPU_FILL_CMD(out) do {                                   \
194         size_t s;                                                       \
195         s = iov_to_buf(cmd->elem.out_sg, cmd->elem.out_num, 0,          \
196                        &out, sizeof(out));                              \
197         if (s != sizeof(out)) {                                         \
198             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,                              \
199                           "%s: command size incorrect %zu vs %zu\n",    \
200                           __func__, s, sizeof(out));                    \
201             return;                                                     \
202         }                                                               \
203     } while (0)
204 
205 /* virtio-gpu-base.c */
206 bool virtio_gpu_base_device_realize(DeviceState *qdev,
207                                     VirtIOHandleOutput ctrl_cb,
208                                     VirtIOHandleOutput cursor_cb,
209                                     Error **errp);
210 void virtio_gpu_base_reset(VirtIOGPUBase *g);
211 void virtio_gpu_base_fill_display_info(VirtIOGPUBase *g,
212                         struct virtio_gpu_resp_display_info *dpy_info);
213 
214 /* virtio-gpu.c */
215 void virtio_gpu_ctrl_response(VirtIOGPU *g,
216                               struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
217                               struct virtio_gpu_ctrl_hdr *resp,
218                               size_t resp_len);
219 void virtio_gpu_ctrl_response_nodata(VirtIOGPU *g,
220                                      struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
221                                      enum virtio_gpu_ctrl_type type);
222 void virtio_gpu_get_display_info(VirtIOGPU *g,
223                                  struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
224 void virtio_gpu_get_edid(VirtIOGPU *g,
225                          struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
226 int virtio_gpu_create_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
227                                   struct virtio_gpu_resource_attach_backing *ab,
228                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
229                                   uint64_t **addr, struct iovec **iov,
230                                   uint32_t *niov);
231 void virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
232                                     struct iovec *iov, uint32_t count);
233 void virtio_gpu_process_cmdq(VirtIOGPU *g);
234 void virtio_gpu_device_realize(DeviceState *qdev, Error **errp);
235 void virtio_gpu_reset(VirtIODevice *vdev);
236 void virtio_gpu_simple_process_cmd(VirtIOGPU *g, struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
237 void virtio_gpu_update_cursor_data(VirtIOGPU *g,
238                                    struct virtio_gpu_scanout *s,
239                                    uint32_t resource_id);
240 
241 /* virtio-gpu-3d.c */
242 void virtio_gpu_virgl_process_cmd(VirtIOGPU *g,
243                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
244 void virtio_gpu_virgl_fence_poll(VirtIOGPU *g);
245 void virtio_gpu_virgl_reset(VirtIOGPU *g);
246 int virtio_gpu_virgl_init(VirtIOGPU *g);
247 int virtio_gpu_virgl_get_num_capsets(VirtIOGPU *g);
248 
249 #endif
250